ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Химическая, принципиальная и технологическая схемы из "Общая химическая технология" В основу химической схемы производства положены химические реакции, проводимые для того, чтобы из заданного сырья получить продукт, являющийся конечной целью производства. Химическая схема разрабатывается с учетом результатов научных исследований свойств сырья и получаемых продуктов, а также основных и побочных реакций, которые могут протекать на от дельных стадиях процесса. Окончательный выбор химической схемы должен быть сделан с учетом возможности осуществления химической реакции в промышленных условиях, аппаратурного оформления процесса, подбора достаточно стойких материалов и т. д. Определяющим критерием в выборе химической схемы является экономичность производства. [c.210] Удачный выбор химической схемы часто является результатом научной и инженерной интуиции отдельных специалистов и относится к области изобретательства, поэтому в настоящее время еще не представляется возможным сделать какие-либо общие указания о методах выбора химической схемы процесса. В каждом отдельном случае при выборе химической схемы учитываются многие специфические особенности, которые проявляются на различных этапах разработки химико-технологического процесса. [c.210] Для примера рассмотрим возможные химические схемы производства фосфорной кислоты, содержащей 32% фосфора. [c.210] В решениях XXV съезда КПСС предусмотрено увеличить в текущем пятилетии производство минеральных удобрений с 90 до 143 млн. т. в год, т. е. более чем в полтора раза, причем особое внимание уделяется производству концентрированных фосфорных и сложных удобрений, получаемых на основе фосфорной кислоты. [c.210] Сырьем для получения фосфорной кислоты служат фосфаты (минералы апатит и фосфориты), содержащие нерастворимый в воде фторапатит Са5(Р04)зР поэтому содержащийся в нем фосфор не усваивается растениями. В связи с этим процесс переработки фосфатов состоит в том, чтобы перевести фосфор в соединения, хорошо растворимые в воде. К таким соединениям в первую очередь относится фосфорная кислота (Н3РО4). [c.210] Задача инженера-химика состоит в том, чтобы проанализировать все возможные химические способы получения целевого продукта из заданного сырья и выбрать наиболее экономичный. В данном, частном, случае результаты научных исследований и анализ работы промышленных установок показывают, что в настоящее Бремя наиболее дешевая фосфорная кислота получается при разложении фосфата серной кислотой [уравнение (X. 1)]. [c.211] В районах с дешевой электроэнергией (например, вблизи мощных гидроэлектростанций) экономически выгодным может быть также электротермический метод получения фосфорной кислоты. В мировой промышленности около 10% фосфорной кислоты производят на основе элементарного фосфора, получаемого электро-. термическим методом. [c.211] Химико-технологических процессов очень много и, естественно, много химических схем они весьма разнообразны, некоторые из них являются очень сложными, некоторые — весьма оригинальными. Примером оригинальной схемы может служить химическая схема производства соды. [c.211] Схема получения соды аммиачным способом была разработана в 60-х годах прошлого столетия. Этот способ состоит из нескольких весьма рационально оформленных стадий, что обеспечивает аммиачному способу высокую экономическую эффективность. [c.211] Процесс состоит в том, что в результате обжига известняка СаСОз получают негашеную известь СаО и двуокись углерода СОа по реакции (а). Последняя реагирует с Na l и NH3 с образованием хлористого аммония NH4 I и двууглекислой соды NaH Os по реакции (б). При нагревании NaH Oa происходит ее разложение по реакции (д) с образованием целевого продукта соды — Naj Oj и СО2 двуокись углерода возвращается в процесс. [c.212] Окись кальция превращается в Са(ОН)г по реакции (в), а затем взаимодействует с NH4 I по реакции (г) с образованием газообразного аммиака NHs и хлористого кальция СаСЬ NH3 возвращается в процесс, а хлористый кальций выводится из процесса в качестве отхода. [c.212] Общее графическое представление о химико-технологическом процессе дают принципиальная и технологическая схемы четкой разницы между этими схемами и строгих правил для их построения не установлено. [c.213] Рассмотрим основные особенности принципиальной и техноло -гической схем в том виде, в каком они обычно используются в научно-технической и учебной литературе для графического изображения отдельных узлов и всего технологического процесса в целом. [c.213] Принципиальная схема описывает главным образом связь между основными физическими и химическими операциями, составляющими технологический процесс. Каждую из этих операций показывают условно в виде кружков или квадратов. [c.213] Химическое производство обычно оформляют в виде нескольких отдельных физических и химических операций. Это объясняется тем, что при современных очень больших масштабах производства даже самый простой технологический процесс выгодно-разбить на отдельные стадии. Это позволяет создать наиболее благоприятные условия для протекания основных и вспомогательных процессов, составляющих химическую или физическую операцию. Каждая из этих операций имеет свои особенности, полноценный учет которых обычно достигается в отдельном аппарате. [c.213] Для наглядного подтверждения сравним наиболее простую принципиальную схему получения фосфорной кислоты (рис. X. 1),. которая применялась в период освоения этого производства, с современной схемой, в которой созданы благоприятные условия для проведения отдельных стадий процесса. [c.213] В реакторе 3 в соответствии с реакцией (X. 1) образуется также газообразный фтористый водород (НР) этот побочный продукт используют для получения различных фтористых солей. [c.214] Часть получаемой фосфорной кислоты выводят из процесса в виде продукционной, а остальное количество направляют в первый реактор 3. [c.215] Вернуться к основной статье